深圳市龍文一對一2019-2019 學(xué)年高中物理選修3-1 第三章磁場狀元培優(yōu)單元測試題（人教版附答案）一、選擇題1、如圖 2 所示， ab 是一個可繞垂直于紙面的軸O 轉(zhuǎn)動的閉合矩形線框，當滑動變阻器R 的滑動片P 自左向右滑行時，線框?qū)ⅲǎ〢. 保持靜止不動B. 沿逆時針方向轉(zhuǎn)動C. 沿順時針方向轉(zhuǎn)動D. 發(fā)生轉(zhuǎn)動，但因電源極性不明，無法確定轉(zhuǎn)動方向2、一個閉合電路產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢較大，是因為穿過這個閉合電路的A磁感應(yīng)強度大B 磁通量較大C 磁通量的變化較快D 磁通量的變化量大3、如圖甲所示，垂直紙面向里的勻強磁場的區(qū)域?qū)挾葹?L，磁感應(yīng)強度的大小為，一邊長為L、電阻為 R 的正方向均勻?qū)Ь€框ABCD從圖示位置開始沿x 軸正方向以速度v 勻速穿過磁場區(qū)域，在乙圖中給出的線框C、D 兩端的電壓與線框移動距離x 的關(guān)系的圖像正確的是4、如圖所示，一個帶正電的滑環(huán)套在水平且足夠長的粗糙的絕緣桿上，整個裝置處于方向如圖所示的勻強磁場中，現(xiàn)給滑環(huán)一個水平向右的瞬時作用力，使其開始運動，則滑環(huán)在桿上的運動情況不可能的是()A.始終做勻速運動B.始終做減速運動，最后靜止于桿上C.先做加速運動，最后做勻速運動D.先做減速運動，最后做勻速運動5、一束幾種不同的正離子，垂直射入有正交的勻強磁場和勻強電場區(qū)域里，離子束保持原運動方向未發(fā)生偏轉(zhuǎn)，接著進入另一勻強磁場，發(fā)現(xiàn)這些離子分成幾束，如圖所示對這些正離子，可得出結(jié)論()A它們的動能一定各不相同B它們的電量一定各不相同C它們的質(zhì)量一定各不相同D它們的比荷一定各不相同6、如圖，一束負離子從S 點沿水平方向射出，在沒有電、磁場時恰好擊中熒光屏上的坐標原點O；若同時加上電場和磁場后，負離子束最后打在熒光屏上坐標系的第象限中，則所加電場E 和磁場 B 的方向可能是 ( 不計離子重力及相互作用力 )（）A E 向上， B 向上B E 向下， B 向下C E 向上， B 向下D E 向下， B 向上7、如圖 4，一匝數(shù)為N、面積為 S、總電阻為 R的圓形線圈，放在磁感應(yīng)強度為B 的勻強磁場中，磁場方向垂直于線圈平面當線圈由原位置翻轉(zhuǎn)180過程中，通過線圈導(dǎo)線橫截面的電荷量為A B C D 第 1頁8、帶電粒子a、 b 在同一勻強磁場中做勻速圓周運動，他們的動量大小相等，a 運動的半徑大于b 運動的半徑。若a、 b 的電荷量分別為qa、 qb，質(zhì)量分別為ma、 mb, 周期分別為Ta、 Tb。則一定有ABCD9、圖示是質(zhì)譜儀的工作原理示意圖，帶電粒子被加速電場加速后，進入速度選擇器。速度選擇器內(nèi)相互正交的勻強磁場和勻強電場的強度分別為B和，平板S上有可讓粒子通過的狹縫P和記錄粒子位置的膠片，平板S下方E有強度為的勻強磁場，下列表述錯誤的是：（）A、質(zhì)譜儀是分析同位素的重要工具B、速度選擇器中的磁場方向垂直紙面向內(nèi)C、能通過狹縫P 的帶電粒子的速率等于D、粒子打在膠片上的位置越靠近狹縫P，粒子的比荷越大10、如圖，空間某區(qū)域存在勻強電場和勻強磁場，電場方向豎直向上（與紙面平行），磁場方向垂直于紙面向里，三個帶正電的微粒a，b，c 電荷量相等，質(zhì)量分別為ma，mb，mc，已知在該區(qū)域內(nèi)，a 在紙面內(nèi)做勻速圓周運動，b 在紙面內(nèi)向右做勻速直線運動，c 在紙面內(nèi)向左做勻速直線運動。下列選項正確的是ABCD二、填空題11、磁流體發(fā)電是一項新興技術(shù)，它可以把物體的內(nèi)能直接轉(zhuǎn)化為電能。如圖是磁流體發(fā)電機的裝置：A、 B 組成一對平行電極，兩極間距為d，內(nèi)有磁感強度為B 的勻強磁場，現(xiàn)持續(xù)將一束等離子體( 即高溫下電離的氣體，含有大量帶正電和帶負電的帶電粒子，而整體呈中性) 垂直噴射入磁場，、B兩板間便產(chǎn)生電壓。、B板哪AA一個是發(fā)電機的正極_ 每個離子的速度為v，電量大小為 q，穩(wěn)定時， 磁流體發(fā)電機的電動勢 _E12、如圖所示為一磁流體發(fā)電機示意圖，A、 B 是平行正對的金屬板，等離子體（電離的氣體，由自由電子和陽離子構(gòu)成，整體呈電中性）從左側(cè)進入，在t 時間內(nèi)有 n 個自由電子落在B 板上（電子電量為），則R中的電流大小為_ 方向為 _e13、如圖所示，三塊完全相同的磁鐵套在固定于水平面的光滑豎直桿上。相鄰磁鐵間同名磁極相對。平衡后 AB都懸浮在空中， 則此時磁鐵間的距離滿足12（選填 “” 、“” 或“ =”）。hh用手緩慢下壓A 磁鐵，忽略AC之間的作用，則磁鐵之間因為相互作用力而產(chǎn)生的勢能將（選填“增大”、“減小”或“不變”）。14、如圖所示直線MN上方有磁感應(yīng)強度為B 的勻強磁場，方向垂直紙面向外，正、負電子同時從同一點 O以與 MN成 30角的同樣速度 v 射入磁場（電子質(zhì)量為m，電荷量為 e），它們從磁場中射出時相距_ ；射出的時間差是_第 2頁15、如圖 A-6 所示，導(dǎo)體框架有一勻強磁場垂直穿過，磁感應(yīng)強度B=0.2T ，電阻 R 1 =R 2 =1 ，可動導(dǎo)體的電阻為0.5 ，導(dǎo)體框的電阻不計，AB 長度為 0.5m，當 AB以 10m/s的速度勻速移動的過程中，AB 兩端的電壓U AB =_V ，所需外力的大小 F=_N，外力的功率 PF=_W三、多項選擇16、關(guān)于磁場中的通電導(dǎo)線和運動電荷的有關(guān)說法中正確的是()A磁場對通電導(dǎo)線的作用力方向一定與磁場方向垂直B 通電導(dǎo)線在磁場中一定會受到安培力的作用C帶電粒子在磁場中也可能做勻速直線運動D 在磁場中運動的帶電粒子，其動能一定不變，而速度一定變化17、帶電小球以一定的初速度v0 豎直向上拋出，能夠達到的最大高度為h1；若加上水平方向的勻強磁場，且保持初速度仍為 v0，小球上升的最大高度為h2；若加上水平方向的勻強電場，且保持初速度仍為v0，小球上升的最大高度為h ，若加上豎直向上的勻強電場，且保持初速度仍為v ，小球上30升的最大高度為h4，如圖所示不計空氣阻力，則（）A一定有 h =h3B 一定有 h h411C h與 h無法比較D h1與 h 無法比較24218、【內(nèi)蒙古杭錦后旗奮斗中學(xué)2019 屆高三上學(xué)期入學(xué)摸底考試理科綜合】（多選）如圖所示，直角三角形ABC區(qū)域中存在一勻強磁場，比荷相同的兩個粒子（不計重力）沿方向射入磁場，分別從邊上的 、Q兩點射出，ABACP則：（）A從 P 點射出的粒子速度大B 從 Q點射出的粒子向心力加速度大C從 P 點射出的粒子角速度大D 兩個粒子在磁場中運動的時間一樣長19、 ( 多選 )(2019廈門一模 ) 如圖所示 , 勻強磁場的邊界為直角三角形, EGF=30 , 已知磁感應(yīng)強度為B, 方向垂直紙面向里,F 處有一粒子源 , 沿 FG方向發(fā)射出大量帶正電荷q 的同種粒子 , 粒子質(zhì)量為 m,粒子的初速度v0 大小可調(diào) , 則下列說法正確的是()A. 若粒子能到達EG邊界 , 則粒子速度越大, 從 F 運動到 EG邊的時間越長B. 無論 v0 取何值 , 粒子都無法到達 E 點C. 能到達 EF 邊界的所有粒子所用的時間均等D.粒子從 F 運動到 EG邊所用的最長時間為20、( 多選 )(2019黃山二模 ) 如圖所示 , 通電直導(dǎo)線 ab 質(zhì)量為 m、水平地放置在兩根傾角均為 的光滑絕緣導(dǎo)體軌道上 , 通以圖示方向的電流, 電流強度為 E, 兩導(dǎo)軌之間距離為l , 要使導(dǎo)線 ab 靜止在導(dǎo)軌上 , 則關(guān)于所加勻強磁場方向( 從b 向 a 看 ) 、大小的判斷正確的是()A. 磁場方向豎直向上, 磁感應(yīng)強度大小為B. 磁場方向豎直向下, 磁感應(yīng)強度大小為第 3頁C. 磁場方向水平向右, 磁感應(yīng)強度大小為D. 磁場方向垂直斜面向上時, 磁感應(yīng)強度有最小值四、計算題21、如圖所示，半徑為的圓形區(qū)域內(nèi)存在著垂直紙面向里的勻強磁場，磁感應(yīng)強度為?，F(xiàn)有一帶電離子（不計重力）從A 以速度沿圓形區(qū)域的直徑射入磁場，已知離子從A 點入射到C點射出磁場時速度方向改變了60o （ 1）該離子帶何種電荷；（ 2）求該離子的電荷量與質(zhì)量之比22、如圖所示，水平放置的兩塊帶金屬極板a、b 平行正對 . 極板長度為l , 板間距為d , 板間存在著方向堅直向下、場強大小為E 的勻強電場和垂直于紙面向里的勻強磁場. 假設(shè)電場、 磁場只顧在于兩板間. 一質(zhì)量為m 、電荷量為q的粒子，以水平速度v 0 從兩極板的左端正中央沿垂直于電場、磁場的方向入極板間，恰好做做勻速直線運動. 不計重力及空氣阻力.（ 1）求勻強磁場感應(yīng)強度B 的大??；（ 2）若撤去磁場，粒子能從極板間射出，求粒子穿過電場時沿電場方向移動的距離；（ 3）若撤去磁場，并使電場強度變?yōu)樵瓉淼? 倍，粒子將打在下極板上，求粒子到達下極板時動能的大小.23、【江西省宜川市宜春中學(xué)、樟樹中學(xué)、高安中學(xué)等五校2019 屆高三7 月聯(lián)考物理試卷】（12 分）如圖所示，坐標平面第1 象限內(nèi)存在大小為、方向水平向左的勻強電場，在第 II象限內(nèi)存在方向垂直紙面向里的勻強磁場。質(zhì)荷比的帶正電的粒子，以初速度從 x 軸上的 A 點垂直 x 軸射入電場，OA=0.15 m ，不計粒子的重力。(1) 求粒子經(jīng)過 y 軸時的位置到原點 O的距離：(2) 若要使粒子不能進入第三象限，求磁感應(yīng)強度B 的取值范圍 ( 不考慮粒子第二次進入電場后的運動情況) 。參考答案一、選擇題1、C2、C3、 D4、 C5、解析：在電磁場中，正離子受到的洛倫茲力F 洛與電場力F電相等，從而做直線運動，有Eq qvB1 ， v，即所有正離子速度都相同，當正離子進入磁場B2 中時， r，正離子分成幾束，則r 不同，比荷一定各不相同，D 正確答案： D6、【答案】 A 【解析】由題意及可知，電子在電場中受力應(yīng)向下，故電場方向應(yīng)向上；而粒子在磁場作用下向左偏轉(zhuǎn)，故說明洛侖茲力向左，由左手定則可知，B 應(yīng)向上。故選A ?！究键c】帶電粒子在混合場中的運動第 4頁7、B8、A 根據(jù)洛倫茲力提供向心力可以得到離子的運動半徑為,離子的動量相等， 且在同一個磁場中，a 運動的半徑大于b 運動的半徑，所以a 的電量小于b 的電量， A 正確， BCD 錯誤9、 B 【解析】10、B【解析】由題意知，mag=qE ，mbg=qE+Bqv ，mcg+Bqv=qE ，所以，故 B 正確； ACD 錯誤?！究键c定位】帶電粒子在復(fù)合場中的運動【名師點睛】三種場力同時存在，做勻速圓周運動的條件是mag=qE，兩個勻速直線運動，合外力為零，重點是洛倫茲力的方向判斷。二、填空題11、 _B 板 ； _Bdv12、I=從上向下13、增大14、15、 0.5V; 0.1N; 1W三、多項選擇16、 AC17、 AC18、BD19、B、C。當粒子的軌跡與EG邊界相切時 , 粒子恰好到達EG邊界 , 如圖所示。 若粒子速度大于這個速度, 則從 EG邊界射出 , 根據(jù) r=可得粒子運動半徑增大, 軌跡所對圓心角減小, 根據(jù) t=T(T=, 大小與速度無關(guān), 是一個定值) 可得運動時間越短, 若速度小于這個速度, 則從 EF 邊界射出 , 所以無論v0 取何值 , 粒子都無法到達E 點 ,A 錯誤 B 正確 ; 若粒子能到達EF邊界 , 則其軌跡所對的圓心角都為180 , 根據(jù) t=T 可得所用時間相同,C 正確 ; 當粒子的軌跡與EG邊界相切時 , 粒子恰好到達 EG邊界 , 所對應(yīng)的圓心角最大為150 , 所用時間最長 , 此時 t=T=,D 錯誤。20、 A、 D。磁場方向豎直向上, 受力如圖甲所示則有在水平方向上:F-F Nsin =0, 在豎直方向上 :mg-F Ncos =0, 其中F=BI l, 聯(lián)立可解得 :B=,A 正確 ; 若磁場方向豎直向下 , 受到的安培力方向水平向左, 則不可能靜止 ,B 錯誤 ; 若磁場方向水平向右, 電流方向和磁場方向平行, 不受安培力作用,C 錯誤 ; 若要求磁感應(yīng)強度最小, 則一方面應(yīng)使磁場方向與通電導(dǎo)線垂直, 另一方面應(yīng)調(diào)整磁場方向使與重力、支持力合力相平衡的安培力最小。如圖乙 , 由力的矢量三角形法則討論可知, 當安培力方向與支持力垂直時, 安培力最小 , 對應(yīng)的磁感應(yīng)強度最小, 設(shè)其值為 B, 則 :BminI l =mgsin , 得 :min第 5頁Bmin =,D 正確。四、計算題21、22、解析：（1）帶電粒子勻速通過場區(qū)時受到的電場力與洛倫茲力平衡，解得磁感應(yīng)強度(2) 電子通過電場區(qū)偏轉(zhuǎn)的距離(3) 設(shè)粒子運動到下極板時的動能大小為E k ，根據(jù)動能定理解得常規(guī)題型，考查帶電粒子在電、磁場中的運動、速度選擇器等知識點，難度中等.23、（ 1） 0.4 m （ 2） B 4 10 2 T 【解析】(2) 粒子經(jīng)過y 軸時在電場方向的分速度為：vx at 1.5 10 7 m/s粒子經(jīng)過y 軸時的速度大小為：v 2.5 10 7 m/s與 y 軸正方向的夾角為 ， arctan 37要使粒子不進入第三象限，如圖所示，此時粒子做勻速圓周運動的軌道半徑為R，則： R R yqvB m聯(lián)立解得 B 4 10 2 T第 6頁